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Elektroschutz-Komponenten

Kleinspannung

Auch bekannt als: SELV, PELV, FELV, Schutzkleinspannung, Sicherheitskleinspannung, Funktionskleinspannung

Kurzantwort

Spannungsebene bis 50 V AC bzw. 120 V DC, die bei sicherer Trennung vom Netz (SELV/PELV) als Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag gilt — typisch 12, 24 und 48 V in Bordnetz, Schaltschrank und PoE.

Grundlage: Kategorie: Elektroschutz-Komponenten

Ausführliche Definition

Kleinspannung bezeichnet Systeme, deren Nennspannung 50 V Wechselspannung beziehungsweise 120 V Gleichspannung nicht überschreitet. Kommt eine sichere Trennung vom speisenden Netz hinzu — etwa über einen Sicherheitstransformator oder ein entsprechendes Schaltnetzteil —, spricht man von SELV (erdfrei) oder PELV (mit Erdbezug); beide gelten nach DIN VDE 0100-410 als eigenständige Schutzmaßnahme gegen elektrischen Schlag. FELV ist dagegen nur Funktionskleinspannung ohne sichere Trennung und bietet diesen Schutz nicht. Für die Leitungsauslegung hat Kleinspannung eine oft unterschätzte Konsequenz: Das Spannungsfall-Budget schrumpft mit der Spannung. 5 Prozent von 24 V sind 1,2 V, 3 Prozent von 12 V nur 0,36 V — bei gleicher Leistung fließt zudem das Zehn- bis Zwanzigfache an Strom gegenüber 230 V. Deshalb brauchen 12- und 24-V-Strecken ab wenigen Metern deutlich dickere Querschnitte als eine 230-V-Leitung gleicher Leistung, obwohl die Spannung „harmloser“ ist.

Typische Werte und Bandbreite

Typischer Bereich gängige Systeme 12 / 24 / 48 V DC (Bordnetz, Steuerspannung, PoE)
Untergrenze 5 V (USB-Versorgung)
Obergrenze 50 V AC bzw. 120 V DC (Obergrenze der Kleinspannung)

Anwendung in unseren Rechnern

Der Kabelquerschnitt-Rechner dieser Site rechnet Kleinspannung direkt: Ein 24-V-Steuerstromkreis mit 6 A kommt bis 3 m mit 0,75 mm² aus, braucht ab 5 m aber schon 1,5 mm² und ab 20 m 6 mm². Im 12-V-Bordnetz eines Wohnmobils erzwingen 10 A auf 4 m bereits 6 mm² — die Längen-Matrizen der beiden Anwendungsseiten zeigen die Kipppunkte.

Häufige Missverständnisse

„Kleinspannung = kleine Kabel“ ist der klassische Fehlschluss — es ist genau umgekehrt: Je niedriger die Spannung, desto mehr Kupfer kostet dieselbe Leistung über dieselbe Strecke. Zweiter Irrtum: SELV und FELV gleichzusetzen. Ohne sichere Trennung (FELV) gelten die Berührungsschutz-Erleichterungen nicht. Und drittens wird die Ungefährlichkeit überdehnt: Auch 24-V-Kreise können bei Kurzschluss erhebliche Ströme treiben — Leitungsschutz und DC-taugliche Sicherungen bleiben Pflicht.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Parameter-Kombination

Warum brauchen 12- und 24-V-Leitungen dickere Querschnitte als 230 V?
Zwei Effekte verstärken sich: Bei gleicher Leistung ist der Strom um den Faktor 10 bis 20 höher (I = P/U), und das absolute Spannungsfall-Budget ist winzig — 3 Prozent von 12 V sind 0,36 V. Beides zusammen treibt den Querschnitt: 120 W über 4 m brauchen bei 12 V rund 6 mm², bei 230 V thermisch nur 1,5 mm².
Was ist der Unterschied zwischen SELV, PELV und FELV?
SELV ist Kleinspannung mit sicherer Trennung und ohne Erdbezug, PELV dasselbe mit geerdetem Stromkreis — beide sind vollwertige Schutzmaßnahmen nach DIN VDE 0100-410. FELV ist nur funktionsbedingte Kleinspannung ohne sichere Trennung: Hier gelten die Schutz-Erleichterungen nicht, und die Primärseite bestimmt die Schutzmaßnahme.
Ist 24 V DC im Schaltschrank ungefährlich?
Gegen elektrischen Schlag gilt PELV mit 24 V als sicher — gegen Brand nicht: Ein 24-V-Netzteil mit 20 A treibt im Kurzschlussfall genug Strom, um dünne Adern zu überhitzen. Deshalb bleiben Querschnitts-Auslegung und DC-taugliche Absicherung auch bei Kleinspannung Pflicht.
Reicht die 0,25/0,34-mm²-Ader einer CAN-Busleitung für die 24-V-Versorgung?
Für Signale ja, als Lastversorgung nur sehr begrenzt: Thermisch tragen 0,25/0,34 mm² nach unserem Modell rund 4 bis 5,4 A, aber der Spannungsfall begrenzt früher — 1 A über 10 m auf 0,34 mm² kostet bereits rund 1,26 V (5,2 Prozent von 24 V). Lastkreise gehören auf eigene Adern ab 0,5 mm².

Siehe auch

Verwandte Begriffe im Lexikon.

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